紫薇種間雜種子代遺傳變異及多性狀聯(lián)合選擇

楊彥伶 李振芳 馬林江 王瑞文 黃國偉 陳華超

摘 要： 以紫薇與福建紫薇雜種F1為研究對象，通過對雜種主要生長與開花性狀的遺傳變異及相關(guān)分析，篩選綜合評價指標，并進行優(yōu)良單株選擇。結(jié)果表明：著花密度、花序長、花序?qū)?、株高、地?個性狀在雜種個體間存在較大變異，變異系數(shù)在16.5%～21.46%之間，具有較大選擇潛力。相關(guān)分析顯示，著花密度、花序長、株高3個性狀間相關(guān)關(guān)系不顯著，可開展多性狀聯(lián)合選擇。運用綜合評分法對3個性狀進行綜合選擇，按照10%入選率篩選出9株著花密度、花序及生長性狀兼優(yōu)的優(yōu)良單株，平均著花密度、花序長、株高較對照及群體平均值分別提高9.51%～14.72%、21.13%～23.82%、18.75%～68.34%。

關(guān)鍵詞： 紫薇;福建紫薇;種間雜交;遺傳變異;綜合選擇

中圖分類號：S685.99 文獻標識碼：A 文章編號：1004-3020（2020）03-0009-05

Genetic Variation and Multiple Traits Joint Selection of Interspecific Hybrids F1 between Lagerstroemia indica and Lagerstroemia limii

Yang Yanling Li Zhenfang Ma Linjiang Wang Ruiwen Huang Guowei Chen Huachao

（Hubei Academy of Forestry Hubei 430075）

Abstract： the hybrids F1 of Lagerstroemia indica and Lagerstroemia limii was taken as the research object. Through the analysis of the genetic variation and correlation of the main growth and flowering traits of the hybrids， the comprehensive evaluation indexes were screened and the excellent single plant selection was carried out. The results showed that the characters of flowering density， length of inflorescence， width of inflorescence， plant height and ground diameter had great variation among hybrid individuals， and the variation coefficient was between 16.5% and 21.46%， which had great selection potential. Correlation analysis showed that there was no significant correlation among the three traits of flowering density， inflorescence length and plant height. Three traits were selected by comprehensive scoring method， and 9 plants with excellent flower density， inflorescence and growth traits were selected according to the 10% selection rate. The average flower density， inflorescence length and plant height were increased by 9.51%～14.72%， 21.13%～23.82% and 18.75%～68.34%， respectively， compared with the average values of control and group.

Key words： Lagerstroemia indica; Lagerstroemia limii; interspecific cross; genetic variation; comprehensive selection

種間雜交是植物遺傳改良有效的育種手段和主要途徑之一。紫薇Lagerstroemia indica花色豐富，觀賞價值高，但生長較慢，且易感染白粉病;福建紫薇Lagerstroemia limii為灌木或小喬木，生長健壯，抗性較強[1]。以紫薇和福建紫薇為育種材料進行種間雜交，對培育速生抗病，且觀賞性狀優(yōu)良的新品種具有重要意義。前期采用紫薇品種‘Dyneamite與福建紫薇進行種間雜交，發(fā)現(xiàn)雜交后代株高、地徑、冠幅、葉長、葉寬等生長性狀表現(xiàn)出顯著的雜種優(yōu)勢，花色多表現(xiàn)為雙親的中間色紫紅色，沒有明顯分離[2]，且田間觀察結(jié)果顯示，雜種子代白粉病感染率很低。

綜合評價是植物新品種選育的關(guān)鍵。目前，常見的觀賞植物品種綜合評價方法主要有層次分析法[3-8]、主成分分析法[9-12]、灰色關(guān)聯(lián)分析法[13，14]以及層次分析和多維價值理論相結(jié)合的分析方法[15]等。上述方法涉及評價指標多，全面測定費時費工，并且各性狀指標變化錯綜復(fù)雜，性狀之間存在相互制約，相互消長的關(guān)系，會在一定程度上影響性狀定向選擇的效果。因此，在雜交子代初選階段，篩選少量性狀指標，探索簡便、適用的綜合選擇方法十分必要。洪永輝等[16]采用分類法與綜合評分法相結(jié)合的方法，對馬尾松種子園無性系親本的產(chǎn)籽率、木材密度和11年生子代的材積生長量性狀進行評價，選擇出20個花期一致且三性狀兼優(yōu)的優(yōu)良無性系。胡集瑞等[17]應(yīng)用綜合評分法對8年生馬尾松種子園無性系進行評價，選擇出26個材積、產(chǎn)籽量、木材比重性狀兼優(yōu)的優(yōu)良無性系。陳敬德[18]應(yīng)用綜合評分法對馬尾松種子園無性系進行評價，并指導(dǎo)種子園的疏伐。疏伐后，種子園優(yōu)良無性系類型比率由45%提高至63%。

本研究以紫薇品種‘Dyneamite為母本，福建紫薇為父本雜交獲得的F1群體為試驗材料，對著花密度等開花及生長性狀的遺傳變異及相關(guān)性進行統(tǒng)計和分析，在此基礎(chǔ)上，運用綜合評分法，篩選出著花密度、花序和生長兼優(yōu)的優(yōu)良單株，為優(yōu)良新品種選擇打下良好基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與方法

試驗在湖北省林科院九峰試驗基地進行。2015年以紫薇品種‘Dynamite、‘鄂薇3號為母本，分別與采自2株不同福建紫薇單株的花粉進行雜交，得到3個雜交組合：‘Dynamite×福建紫薇1（組合1）、‘Dynamite×福建紫薇2（組合2）、‘鄂薇3號×福建紫薇2（組合3）。2016年播種，2017年營建雜種子代試驗林。試驗林采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，5株小區(qū)，6次重復(fù)，分別以紫薇雜種親本‘Dynamite、‘鄂薇3號自由授粉子代實生苗作對照（CK1、CK2）。2017～2018年調(diào)查了87株雜種子代的株高、地徑、著花密度、花序長、花序?qū)挼刃誀睢?/p>

1.2 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SAS9.4、Microsoft office等軟件進行數(shù)據(jù)分析與處理。

雜種子代分類與評分方法[17]：各性狀以雜種群體平均值（）和平均值加減1個標準差（±S）為界線，按性狀表型值從高到低分為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類，并分別記4、3、2、1分。

采用多指標綜合評分法進行優(yōu)良單株評價及選擇[17]。多指標綜合評分公式為：

P=∑ni=1Aii/max

式中：P為各單株的綜合得分值，Ai為i性狀的權(quán)重值，i為各單株在i性狀的得分值，max為i性狀的最大值，n為性狀數(shù)。

考慮評選目的是篩選著花密度、花序及生長等性狀兼優(yōu)的優(yōu)良單株，選擇著花密度、花序長、株高等3個性狀，權(quán)重取值分別為0.4、0.3、0.3。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜種子代主要開花及生長性狀的變異

2.1.1 著花密度、花序、生長量等性狀差異

對雜交組合子代群體主要開花及生長性狀的分析結(jié)果表明（表1）：雜種群體的著花密度、花序及生長量均存在較大差異，其變異系數(shù)為16.5%～21.46%，變異程度最大的是地徑，變異程度最小的是花序?qū)?。從雜交組合間的性狀差異看（表2），組合3平均著花率最高，組合1花序長、花序?qū)?、株高、地徑平均值等均為最大。從綜合性狀看，組合1表現(xiàn)較好，組合3次之，組合2稍差。

2.1.2 著花密度、花序、生長量等性狀的相關(guān)分析

為分析雜種子代平均著花密度、花序長、花序?qū)?、株高、地徑之間的關(guān)系，對上述性狀進行相關(guān)分析及相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗。結(jié)果表明，花序長與花序?qū)?、株高與地徑呈極顯著正相關(guān)，著花密度與地徑間呈顯著負相關(guān)，其他性狀間相關(guān)關(guān)系不顯著（表3）。相關(guān)分析結(jié)果顯示，著花密度、花序長、株高3個性狀間相關(guān)關(guān)系不顯著，說明上述3個性狀是相對獨立的，因此，對雜種子代進行著花密度、花序長、株高等多性狀聯(lián)合選擇是可行的。

2.2 主要性狀分類及優(yōu)良單株綜合評選

2.2.1 著花密度、花序長、株高等性狀分類情況

本研究所探討的問題主要是以提高紫薇多性狀遺傳改良為目標，性狀選擇的主要依據(jù)是雜種子代著花密度、花序及生長表現(xiàn)。以雜種群體平均值和平均值加減1個標準差為界線，對雜種子代著花密度、花序長、株高等性狀進行分類（表4），I、Ⅱ類為優(yōu)良類型，Ⅲ、Ⅳ類為低劣類型。

從著花密度分類情況看，I類優(yōu)良類型有21株，平均著花密度91.86%，分別比對照1、對照2平均值高出16.07%、21.40%。Ⅱ類優(yōu)良類型有34株，平均著花密度81.76%，分別比對照1、對照2平均值高出3.31%、8.05%。Ⅲ類低劣類型有17株，平均著花密度71.18%，分別比對照1、對照2平均值低10.06%、5.93%。Ⅳ類低劣類型有15株，平均著花密度47.67%，分別比對照1、對照2平均值低39.76%、37.00%。說明雜種子代著花密度存在很大變異性，通過單株選擇可獲得較好的改良效果。

從花序長分類情況看，I類優(yōu)良類型有13株，平均花序長20.4 cm，分別比對照1、對照2平均值高出29.61%、26.79%。Ⅱ類優(yōu)良類型有36株，平均花序長17.21 cm，分別比對照1、對照2平均值高出9.34%、6.96%。Ⅲ類低劣類型有24株，平均花序長14.86 cm，分別比對照1、對照2平均值低5.59%、7.64%。Ⅳ類低劣類型有14株，平均花序長11.3 cm，分別比對照1、對照2平均值低28.21%、29.77.00%?；ㄐ蜷L的I類、Ⅱ類優(yōu)良單株比例雖然低于著花密度，但仍有較大的遺傳改良潛力。

從株高分類情況看，I類優(yōu)良類型有15株，平均株高171.73 cm，分別比對照1、對照2平均值高出83.10%、72.99%。Ⅱ類優(yōu)良類型有30株，平均株高144.57 cm，分別比對照1、對照2平均值高出54.14%、45.63%。Ⅲ類低劣類型有26株，平均株高120 cm，分別比對照1、對照2平均值高出27.95%、20.88%。Ⅳ類低劣類型有17株，平均株高93.18 cm，分別比對照1、對照2平均值低0.65%、6.13%。雜種株高高于對照的優(yōu)良單株比例達到80.6%，生長性狀十分突出，通過選擇可獲得生長性狀顯著提高的優(yōu)良單株。

2.2.2 雜種優(yōu)良單株綜合評選

采用綜合評分法，以雜種子代著花密度、花序長、株高3個指標進行優(yōu)良單株綜合選擇。按照綜合評分值高低順序，入選率10%，共入選優(yōu)良單株9株（表5）。入選的優(yōu)良單株綜合評分值最高分0.9125分，最低分0.8071分。其平均花序長達19.49 cm，分別較CK1、CK2及群體平均值提高23.82%、21.13%和21.28%。平均株高達157.89 cm，分別較CK1、CK2及群體平均值提高68.34%、59.05%和18.75%。平均著花密度達86.67%，分別較CK1、CK2及群體平均值提高9.51%、14.54%和14.72%。

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（責(zé)任編輯：唐 嵐）